Антиматерия в рамках квантовой теории: и частица, и волна

12.05.2019

Двухщелевой эксперимент демонстрирует один из фундаментальных принципов квантовой физики: точечные частицы также являются волнами. В стандартном варианте эксперимента частицы проходят через пару щелей в твердом барьере. На экране с другой стороны появляется интерференционная картина, типичная для волн. Гребни и впадины, выходящие из каждой щели, усиливают или нейтрализуют друг друга при взаимном перекрытии, создавая чередующиеся полосы высокой и низкой плотности частиц на экране.

Такого рода эксперимент выявил корпускулярно-волновую двойственность фотонов, электронов, атомов и даже крупных молекул. Но очень сложно создать сильный однородный пучок античастиц, чтобы провести эксперимент с антиматерией. Теперь новый двухщелевой эксперимент подтвердил волнообразную природу античастицы электрона - позитрона.

Исследователи разработали устройство, в котором позитроны, генерируемые в результате радиоактивного распада изотопа натрия-22, проходят через два последовательных ряда вертикальных стержней толщиной менее микрометра. Расстояния между этими стержнями, каждый в несколько сотен нанометров в поперечнике, работают как щели в классическом эксперименте. Волны позитрона распространяются на детектор ядерной эмульсии, где античастицы изменяют химическую структуру кристаллов бромида серебра.

Детектор ядерной эмульсии "похож на фотопленку", - говорит соавтор исследования Марко Джаммарки - физик из Национального института ядерной физики в Милане. Проявка ядерной эмульсионной пленки в темной комнате и просмотр ее под микроскопом показывают химические следы позитронов. И действительно, команда Джаммарки обнаружила позитронную интерференционную картину с чередующимися полосами высокой и низкой плотности позитронов.

Джаммарки и его коллеги надеются использовать новую технику для исследования природы других конгломератов антиматерии, таких как позитроний.

<< Назад: Мидии очистят море 13.05.2019

>> Вперед: Электрический мусоровоз Mack 12.05.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Электродиализный метатезис для опреснения воды 08.11.2024 Опреснение воды - одна из ключевых задач, стоящих перед человечеством в условиях роста населения и дефицита пресной воды. Инновационные методы очистки морской воды могут сыграть решающую роль в обеспечении планеты необходимыми ресурсами. Студентка Техасского университета Тайя Оддонетто предложила новый подход к опреснению, который может произвести революцию в этой сфере. Ее проект, поддержанный Центром инженерных исследований Национального научного фонда США, основан на методе электродиализного метатезиса и уже показал отличные результаты. Метод Тайи Оддонетто предусматривает использование электродиализа для опреснения воды. Это процесс, при котором вода отделяется от соли на молекулярном уровне с помощью электрического тока и специальных ионообменных мембран. В ходе испытаний ее метод показал впечатляющую эффективность, снижая соленость морской воды на 93%. Такой результат делает этот способ более экономичным: по оценкам, он обходится на 20% дешевле существующих технологий опреснения. Одной из мотиваций для создания нового метода стала задача, озвученная профессором Тайи. Он сказал, что если бы кто-то нашел способ превращать концентрированный рассол - отход опреснения - во что-то полезное, это могло бы кардинально изменить ситуацию с пресной водой на планете. Тайя, вдохновленная этой идеей, поставила перед собой цель решить проблему рассола, и ее настойчивость привела к созданию нового метода. Обычно при опреснении до 85% воды из морского рассола превращается в питьевую, а оставшиеся 15% остаются в виде концентрированного солевого раствора, который закачивают в глубокие скважины. Однако этот процесс приводит к потере полезных минералов, таких как литий, который имеет растущий спрос. Кроме того, закачивание рассола в землю может привести к загрязнению почвы. Новая технология, предложенная Оддонетто, не только минимизирует эти риски, но и предлагает потенциально более экологичные решения. Электродиализный метатезис - это перспективный метод, который может решить множество экологических и экономических проблем. Тайя объясняет, что эта технология может не только эффективно опреснять морскую воду, но и применяться для очистки сточных вод, что позволит снизить коммунальные расходы и обеспечить доступ к питьевой воде в засушливых регионах. В условиях глобального водного кризиса технология, предложенная Тайей, открывает новые горизонты. Более дешевый и эффективный способ опреснения воды может существенно улучшить качество жизни миллионов людей. Кроме того, решение проблемы утилизации концентрированного рассола может принести дополнительные выгоды за счет сохранения важных минералов и снижения нагрузки на окружающую среду. Электродиализный метатезис представляет собой шаг вперед в области опреснения и водоочистки. Эта инновационная технология может сыграть решающую роль в будущем водоснабжения и ресурсосбережения, предлагая как экономичные, так и экологичные решения глобальных проблем.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026